提分宝典15 机车启动问题 -【基础过关+素养提升】2023年暑假高一物理重点知识过关

专题 15机车启动问题 一、必备知识 1.两种启动方式的比较 两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 P­t图和 v ­t图 OA段 过程 分析 v↑⇒F＝↓⇒a＝↓ a＝不变⇒F不变v↑⇒P＝Fv↑直到P额＝Fv1 运动 性质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间t0＝ AB段 过程分析 F＝F阻⇒a＝0⇒vm＝ v↑⇒F＝↓⇒a＝↓ 运动性质 以vm匀速直线运动 加速度减小的加速直线运动 BC段 无 F＝F阻⇒a＝0⇒以 vm＝匀速直线运动 2．三个重要关系式 (1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速直线运动时的速度，即vm＝＝(式中Fmin为最小牵引力，其值等于阻力F阻)。 (2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速度不是最大，即v＝<vm＝。 (3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W＝Pt，由动能定理：Pt－F阻x＝ΔEk，此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小。 二、基础过关 1．据《科技日报》2007年12月23日报道，时速为300公里的“和谐号”动车组是在引进、消化和吸收国外时速200公里动车组技术平台的基础上，由中国自主研发制造的世界上运营速度最高的动车组列车之一.如果列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，当速度由原来的200km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的(　　) A．1.5倍 B．(1.5)2倍 C．(1.5)3倍 D．(1.5)4倍 2．如图所示，洒水车沿平直粗糙路面匀速行驶，设车所受阻力与车重成正比，洒水车行驶到某一路段时开始洒水，且牵引力保持恒定，则开始洒水后的一段时间内(　　) A．车仍保持原有速度做匀速直线运动 B．车开始做匀加速直线运动 C．车的发动机的输出功率不断增大 D．车的发动机的输出功率保持不变 3．一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a随速度的倒数变化的图像如图所示。若已知汽车的质量，则根据图像所给的信息，不能求出的物理量是（　　） A．汽车的功率 B．汽车行驶的最大速度 C．汽车所受到的阻力 D．汽车运动到最大速度所需的时间 4．玩具赛车在水平直线跑道上由静止开始以的恒定功率加速前进，赛车瞬时速度的倒数和瞬时加速度的关系如图所示。已知赛车受到的阻力恒定，赛车到达终点前已经达到最大速度，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A．赛车做匀加速运动 B．赛车的质量为 C．赛车所受阻力大小为 D．赛车速度大小为时，加速度大小为 5．CCTV科教频道播出的“我爱发明”栏目中，某人发明了一台水陆两用汽车。在测试该汽车的性能时，用传感器和计算机得到了其某次在水上从静止开始运动的功率P与时间t的关系图像，如图所示。设该汽车所受阻力恒定，则下列说法中错误的是（　　） A．汽车可能是从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动 B．汽车可能是从静止开始先做加速度减小的加速直线运动，然后做匀加速运动 C．汽车的功率突然变小时，牵引力也突然变小 D．汽车的功率突然变小时，速度可能最大 6．质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是（　　） A．汽车受到的阻力800N B．汽车的最大牵引力为800N C．8s~18s过程中汽车牵引力做的功为4×104J D．汽车在做变加速运动过程中的位移大小为90m 三、素养提升 一、单选题 1．电动自行车是生活中重要的交通工具，某品牌电动自行车的铭牌如下：当蓄电池充满电后，根据此铭牌中相关数据，下列说法不正确的是(　　) 车型 电池规格 20寸(车轮直径：508mm) 36V　12A·h(蓄电池) 整车质量：40kg 额定转速：210r/min(转/分) 外形尺寸：L1800mm×W650mm×H1100mm 充电时间：2h～8h 电机：后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压/电流：36V/5A A．该车的额定时速约为20km/h B．该车的额定功率约为4.32×102W C．该车约能行驶2.4h D．该车一次充满电所储存的电能约为1.56×106J 2．如图，汽车停在缓坡上，要求驾驶员在保证汽车不后退的前提下向上启动,这就是汽车驾驶培训考试中的“坡道起步”．驾驶员的正确操作是:变速杆挂入低速挡，徐徐踩下加油踏板，然后慢慢松开离合器，同时松开手刹，汽车慢慢启动．下列说法正确的是(     ) A．变速杆挂入低速挡,是为了增大汽车的输出功率 B．变速杆挂入低速挡,是为了能够提供